Makalah terakhir Stephen Hawking baru saja diterbitkan oleh rekan-rekannya di jurnal pra-cetak arXiv. Tim telah menyelesaikan penelitian beberapa hari sebelum kematian Hawking pada bulan Maret.
Itu adalah yang ketiga dari serangkaian makalah yang membahas konsep yang Hawking habiskan selama beberapa dekade untuk merenungkan: paradoks informasi lubang hitam. Begini caranya:
Lubang hitam adalah benda yang sangat padat, ruang-waktu-melengkung yang dapat terbentuk ketika bintang bertabrakan atau bintang raksasa runtuh pada diri mereka sendiri. Fisika klasik menunjukkan bahwa tidak ada yang bisa lolos dari lubang hitam, bahkan cahaya. Tetapi pada 1970-an, Hawking mengusulkan bahwa lubang hitam mungkin memiliki suhu dan perlahan-lahan bisa mengeluarkan partikel kuantum. Efek "radiasi Hawking" ini berarti bahwa, pada akhirnya, lubang hitam akan menguap, meninggalkan ruang hampa yang akan terlihat sama untuk setiap lubang hitam yang diuapkan, tidak peduli apa yang dimakannya selama masa hidupnya.
Gagasan ini menimbulkan masalah: Selama masa hidupnya, lubang hitam menelan banyak informasi dalam bentuk benda langit, tetapi kemana perginya informasi itu? Hukum fisika menyatakan bahwa tidak ada informasi yang harus hilang: Jika informasi ada di masa lalu, kita harus dapat memulihkannya. Karenanya, paradoksnya.
Pada tahun 2016, Hawking dan timnya mengusulkan bahwa lubang hitam mungkin memiliki "rambut lunak" yang terdiri dari foton (partikel cahaya), atau graviton (partikel gravitasi hipotetis) yang menyimpan setidaknya beberapa informasi ini, Live Science sebelumnya melaporkan. Rambut-rambut lembut ini mengelilingi "cakrawala peristiwa" lubang hitam, - batas di mana tidak ada apapun, bahkan cahaya pun, yang bisa lolos.
Dalam makalah baru, Hawking dan timnya menemukan mekanisme - yang bergantung pada asumsi yang belum terbukti - untuk menghitung jumlah informasi yang dapat dibawa oleh rambut lembut. "Itu setuju dengan formula terkenal yang sekarang tertulis di batu nisan Stephen," kata penulis senior Andrew Strominger kepada Live Science dalam email. Rumus yang dia maksud dikenal sebagai "persamaan Hawking," dan itu menjelaskan bagaimana lubang hitam memancarkan radiasi Hawking.
Ketika sebuah lubang hitam menelan sebuah benda, suhunya akan berubah, yang berarti entropinya - atau gangguan partikelnya - juga harus berubah (suhu yang lebih tinggi berarti partikel bergerak lebih cepat, yang berarti lebih banyak gangguan). Dalam studi baru, Hawking dan rekan-rekannya menunjukkan bahwa "rambut lunak" memang dapat merekam entropi lubang hitam, menurut The Guardian.
Salah satu rekan Hawking lainnya, Malcolm Perry, seorang profesor fisika teori di Universitas Cambridge, mengatakan kepada The Guardian bahwa fisikawan almarhum "mengetahui hasil akhir" dari pekerjaan sebelum ia meninggal dan ketika Perry menjelaskannya kepadanya beberapa hari. sebelumnya, "dia hanya menghasilkan senyum lebar."
Masih banyak yang tidak diketahui tentang bagaimana rambut lunak ini menyimpan informasi dan apakah mereka menyimpan semua atau hanya sebagian dari informasi yang dimakan oleh lubang hitam.
"Ini adalah kemajuan luar biasa, tetapi kami masih memiliki banyak pekerjaan yang harus dilakukan," kata Strominger.
